高中經(jīng)濟(jì)生活的教案
發(fā)表時間:2020-09-23高一化學(xué)上冊《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》知識點總結(jié)蘇教版。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?下面是小編精心為您整理的“高一化學(xué)上冊《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》知識點總結(jié)蘇教版”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
高一化學(xué)上冊《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》知識點總結(jié)蘇教版
[引入]試分析下列轉(zhuǎn)變關(guān)系中氮元素的化合價變化。
NH3→NO→NO2→HNO3
[過渡]氮元素處于最高價態(tài)的硝酸是硝酸型酸雨的有害成分之一,但它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用途也是非常廣泛的。
[板書介紹]一、硝酸的用途:制氮肥、塑料、炸藥、硝酸鹽等。(ppt3)
[過渡]為了更加科學(xué)合理地利用硝酸,我們需要進(jìn)一步認(rèn)識它的有關(guān)性質(zhì)。認(rèn)識一種物質(zhì),人們通常從表面入手,不斷深入其內(nèi)部的本質(zhì)。那我們就先來認(rèn)識一下硝酸的“表層”性質(zhì)。
[觀察與思考]打開一瓶濃硝酸的瓶蓋,聞其氣味,觀察其揮發(fā)現(xiàn)象。
[板書小結(jié)]二、硝酸的物理性質(zhì)。(ppt4)
硝酸是無色、有刺激氣味的液體,易溶于水,低沸點(83℃),易揮發(fā)。常用硝酸密度為1.503g/cm3,濃度為69%,15.6mol/L。
[過渡]在學(xué)習(xí)了“表層”性質(zhì)的基礎(chǔ)上,下面我們來深入研究硝酸的“深層”性質(zhì)。
[板書]三、硝酸化學(xué)性質(zhì)(ppt5~12)
1.硝酸具有酸的通性:一元強(qiáng)酸HNO3=H++NO3-
[討論]①久置濃硝酸為什么呈黃色?
[回答]久置硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于溶液中,使得溶液變黃!
[板書]2.硝酸的不穩(wěn)定性:4HNO3=O2↑+2H2O+4NO2↑
[討論]②硝酸應(yīng)如何保存?
硝酸保存在避光、低溫處。
[過渡]硝酸中的氮元素化合價處于最高價態(tài),我們可以由此推測它只具有氧化性,事實是否如此呢?下面大家通過實驗來探究一下。
[板書](1)硝酸與金屬的反應(yīng)
[實驗探究]實驗濃、稀硝酸與銅的反應(yīng)。
[實驗計劃]①是否能觀察到明顯實驗現(xiàn)象?
②是否有氣體生成,如果有,氣體是什么顏色。使生成的氣體接觸空氣,氣體顏色是否發(fā)生變化。
③溶液顏色有什么變化。
[實驗探究1]①濃硝酸與銅反應(yīng)
現(xiàn)象:銅片溶解,常溫下反應(yīng)劇烈;有紅棕色的氣體產(chǎn)生;溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(注:方程式由學(xué)生根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推測歸納后寫出)
[實驗探究2]②稀硝酸與銅反應(yīng)
現(xiàn)象:反應(yīng)緩慢,銅片溶解;有無色的氣體產(chǎn)生,氣體接觸空氣時立即變成紅棕色;溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(注:方程式由學(xué)生根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推測歸納后寫出)
反應(yīng)的離子方程式:
3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
(注:離子方程式由學(xué)生當(dāng)作課堂練習(xí)自行寫出)
[拓展視野]常溫下,濃硝酸使鐵、鋁發(fā)生“鈍化”。
Fe+HNO3(濃)→生成致密的氧化膜(鈍化)
Al+HNO3(濃)→生成致密的氧化膜(鈍化)
[追問]為什么可以用鋁槽車裝運濃硝酸?
[回答]鈍化使金屬的化學(xué)活動性大大降低,耐腐蝕性大大增強(qiáng)。因此在常溫下可以用鋁槽車裝運濃硝酸。
[板書](2)濃硝酸能與某些非金屬反應(yīng)。
C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
[ppt演示]氧化還原反應(yīng)方程式的配平過程。(ppt10)
[閱讀]教材101頁,學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)方程式的配平,分析原理,歸納步驟。
[歸納][板書]硝酸具有強(qiáng)氧化性。(注:教師在學(xué)生歸納下面三條性質(zhì)之后進(jìn)行板書)
(1)能與大多數(shù)金屬反應(yīng),但一般不生成氫氣。
金屬與濃硝酸反應(yīng)一般生成NO2,與稀HNO3反應(yīng)一般生成NO。
(2)常溫下濃硝酸使鐵、鋁鈍化。
(3)濃硝酸能與某些非金屬反應(yīng)。
[拓展視野]王水:濃HNO3和濃HCl(體積比1:3)混合物,能使一些不溶于硝酸的金屬如Au、Pt等溶解。(ppt12)
玻爾是丹麥著名的物理學(xué)家,曾獲得諾貝爾獎。第二次世界大戰(zhàn)中,玻爾被迫離開將要被德國占領(lǐng)的祖國。為了表示他一定要返回祖國的決心,他決定將諾貝爾金質(zhì)獎?wù)氯芙庠谕跛铮b于玻璃瓶中,然后將它放在柜面上。后來,納粹分子竄進(jìn)玻爾的住宅,那瓶溶有獎?wù)碌娜芤壕驮谘燮さ紫拢麄儏s一無所知。這是一個多么聰明的辦法啊!戰(zhàn)爭結(jié)束后,玻爾又從溶液中還原提取出金,并重新鑄成獎?wù)隆P妈T成的獎?wù)嘛@得更加燦爛奪目,因為它凝聚著玻爾對祖國無限的熱愛和無窮的智慧。
[發(fā)散思維]在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入KNO3,發(fā)現(xiàn)銅粉溶解,為什么?(PPT13)
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
[比較學(xué)習(xí)]硫酸和硝酸的氧化性規(guī)律比較(ppt14)
[過渡]如果我們需要大量硝酸用于各種生產(chǎn)活動,那么如何通過工業(yè)方法來制取它的呢?
[板書]四、硝酸的工業(yè)制法(ppt15~16)
[投影]工業(yè)上制備硝酸的過程如下:
(1)氨在催化劑的作用下與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成一氧化氮;
(2)一氧化氮進(jìn)一步被氧氣氧化成二氧化氮;
(3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。
試寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
(注:方程式由學(xué)生根據(jù)反應(yīng)上述文字過程描述自行寫出)(ZY185.cOm 范文資源網(wǎng))
精選閱讀
生產(chǎn)生活中的含氮化合物硝酸的性質(zhì)
第二單元
第3課時硝酸的性質(zhì)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解硝酸的物理性質(zhì)和重要用途;
2.掌握硝酸的化學(xué)性質(zhì)——不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性;
3.知道工業(yè)上氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理;
4.通過觀察濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的實驗,培養(yǎng)觀察能力、分析和比較能力;5.介紹波爾巧藏諾貝爾金質(zhì)獎?wù)碌墓适拢瑢W(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。
二、教學(xué)重點及難點
硝酸的特性——不穩(wěn)定性和氧化性;
氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理。
三、設(shè)計思路
由氮元素存在變價引入硝酸內(nèi)容的教學(xué),接著介紹硝酸的重要用途,引導(dǎo)學(xué)生將理論與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來,激發(fā)他們學(xué)習(xí)理論知識的積極性。硝酸性質(zhì)的教學(xué)按照人們認(rèn)識新事物的一般過程展開,首先通過簡單的觀察來認(rèn)識硝酸的物理性質(zhì),在通過實驗探究的方式,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)HNO3的特性——不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性。在對稀HNO3與銅的反應(yīng)進(jìn)行探究的時候,對教材中的實驗進(jìn)行了一定的改進(jìn),在一定程度上可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決新問題的能力。最后,向?qū)W生簡單介紹硝酸的工業(yè)制法,再一次將理論與實踐相結(jié)合,從而整理氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,深化本課以及本單元的內(nèi)容。
四、教學(xué)過程
[引入]試分析下列轉(zhuǎn)變關(guān)系中氮元素的化合價變化。
NH3→NO→NO2→HNO3
[過渡]氮元素處于最高價態(tài)的硝酸是硝酸型酸雨的有害成分之一,但它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用途也是非常廣泛的。
[板書介紹]一、硝酸的用途:制氮肥、塑料、炸藥、硝酸鹽等。
[過渡]為了更加科學(xué)合理地利用硝酸,我們需要進(jìn)一步認(rèn)識它的有關(guān)性質(zhì)。認(rèn)識一種物質(zhì),人們通常從表面入手,不斷深入其內(nèi)部的本質(zhì)。那我們就先來認(rèn)識一下硝酸的“表層”性質(zhì)。
[觀察與思考]打開一瓶濃硝酸的瓶蓋,聞其氣味,觀察其揮發(fā)現(xiàn)象。
[板書小結(jié)]二、硝酸的物理性質(zhì)。
硝酸是無色、有刺激氣味的液體,易溶于水,低沸點(83℃),易揮發(fā)。常用硝酸密度為1.503g/cm3,濃度為69%,15.6mol/L。
[過渡]在學(xué)習(xí)了“表層”性質(zhì)的基礎(chǔ)上,下面我們來深入研究硝酸的“深層”性質(zhì)。
[板書]三、硝酸化學(xué)性質(zhì)
1.硝酸具有酸的通性:一元強(qiáng)酸HNO3=H++NO3-
[討論]①久置濃硝酸為什么呈黃色?
[回答]久置硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于溶液中,使得溶液變黃!
[板書]2.硝酸的不穩(wěn)定性:4HNO3=O2↑+2H2O+4NO2↑
[討論]②硝酸應(yīng)如何保存?
硝酸保存在避光、低溫處。
[過渡]硝酸中的氮元素化合價處于最高價態(tài),我們可以由此推測它只具有氧化性,事實是否如此呢?下面大家通過實驗來探究一下。
[板書](1)硝酸與金屬的反應(yīng)
[實驗探究]實驗濃、稀硝酸與銅的反應(yīng)。
[實驗計劃]①是否能觀察到明顯實驗現(xiàn)象?
②是否有氣體生成,如果有,氣體是什么顏色。使生成的氣體接觸空氣,氣體顏色是否發(fā)生變化。
③溶液顏色有什么變化。
[實驗探究1]①濃硝酸與銅反應(yīng)
現(xiàn)象:銅片溶解,常溫下反應(yīng)劇烈;有紅棕色的氣體產(chǎn)生;溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(注:方程式由學(xué)生根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推測歸納后寫出)
[實驗探究2]②稀硝酸與銅反應(yīng)
現(xiàn)象:反應(yīng)緩慢,銅片溶解;有無色的氣體產(chǎn)生,氣體接觸空氣時立即變成紅棕色;溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(注:方程式由學(xué)生根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推測歸納后寫出)
反應(yīng)的離子方程式:
3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
(注:離子方程式由學(xué)生當(dāng)作課堂練習(xí)自行寫出)
[拓展視野]常溫下,濃硝酸使鐵、鋁發(fā)生“鈍化”。
Fe+HNO3(濃)→生成致密的氧化膜(鈍化)
Al+HNO3(濃)→生成致密的氧化膜(鈍化)
[追問]為什么可以用鋁槽車裝運濃硝酸?
[回答]鈍化使金屬的化學(xué)活動性大大降低,耐腐蝕性大大增強(qiáng)。因此在常溫下可以用鋁槽車裝運濃硝酸。
[板書](2)濃硝酸能與某些非金屬反應(yīng)。
C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
[ppt演示]氧化還原反應(yīng)方程式的配平過程。
[閱讀]教材101頁,學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)方程式的配平,分析原理,歸納步驟。
[歸納][板書]硝酸具有強(qiáng)氧化性。(注:教師在學(xué)生歸納下面三條性質(zhì)之后進(jìn)行板書)
(1)能與大多數(shù)金屬反應(yīng),但一般不生成氫氣。
金屬與濃硝酸反應(yīng)一般生成NO2,與稀HNO3反應(yīng)一般生成NO。
(2)常溫下濃硝酸使鐵、鋁鈍化。
(3)濃硝酸能與某些非金屬反應(yīng)。
[拓展視野]王水:濃HNO3和濃HCl(體積比1:3)混合物,能使一些不溶于硝酸的金屬如Au、Pt等溶解。
玻爾是丹麥著名的物理學(xué)家,曾獲得諾貝爾獎。第二次世界大戰(zhàn)中,玻爾被迫離開將要被德國占領(lǐng)的祖國。為了表示他一定要返回祖國的決心,他決定將諾貝爾金質(zhì)獎?wù)氯芙庠谕跛?,裝于玻璃瓶中,然后將它放在柜面上。后來,納粹分子竄進(jìn)玻爾的住宅,那瓶溶有獎?wù)碌娜芤壕驮谘燮さ紫?,他們卻一無所知。這是一個多么聰明的辦法?。?zhàn)爭結(jié)束后,玻爾又從溶液中還原提取出金,并重新鑄成獎?wù)隆P妈T成的獎?wù)嘛@得更加燦爛奪目,因為它凝聚著玻爾對祖國無限的熱愛和無窮的智慧。
[發(fā)散思維]在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入KNO3,發(fā)現(xiàn)銅粉溶解,為什么?
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
[比較學(xué)習(xí)]硫酸和硝酸的氧化性規(guī)律比較
[過渡]如果我們需要大量硝酸用于各種生產(chǎn)活動,那么如何通過工業(yè)方法來制取它的呢?
[板書]四、硝酸的工業(yè)制法
[投影]工業(yè)上制備硝酸的過程如下:
(1)氨在催化劑的作用下與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成一氧化氮;
(2)一氧化氮進(jìn)一步被氧氣氧化成二氧化氮;
(3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。
試寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
(注:方程式由學(xué)生根據(jù)反應(yīng)上述文字過程描述自行寫出)
[作業(yè)]教材第102頁:練習(xí)與實踐第2、3題。
第二單元《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》
第二單元《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》
【學(xué)海導(dǎo)航】
一、氮氣和氮氧化物
1.氮氣:無色無味、難溶于水的氣體??諝庵?8%(體積分?jǐn)?shù))是氮氣。
氮分子(N2)為雙原子分子,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,決定了氮氣性質(zhì)的穩(wěn)定性,常溫下氮氣很穩(wěn)定,很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),因此,生產(chǎn)上常用氮氣作保護(hù)氣。但這種穩(wěn)定是相對的,在一定條件下(如高溫、放電等),也能跟某些物質(zhì)(如氧氣、氫氣等)發(fā)生反應(yīng)。
N2+O22NO
N2+3H22NH3
2.固氮作用:游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)氮的方法。
途徑舉例
自然固氮→閃電時,N2轉(zhuǎn)化為NO
生物固氮→豆科作物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮
工業(yè)固氮→工業(yè)上用N2和H2合成氨氣
3、氮氧化物(NO和NO2):
NONO2
色、態(tài)(常溫下)無色氣體紅棕色氣體
氣味沒有氣味刺激性氣味
毒性有毒有毒
重要反應(yīng)2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
氮氧化物對環(huán)境的污染、危害及防治措施①硝酸型酸雨的產(chǎn)生及危害
②造成光化學(xué)煙霧的主要因素③破壞臭氧層
措施:使用潔凈能源,減少氮氧化物的排放;為汽車安裝尾氣轉(zhuǎn)化裝置;處理工廠廢氣
氮的氧化物是大氣污染氣體,常用堿液
(NaOH溶液)吸收。
二、氮肥的生產(chǎn)和使用
1、氨的合成:N2+3H22NH3
2、氨氣的物理性質(zhì):
氨氣是無色、有刺激性氣味的氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,密度是0.771g.L-1,比空氣小。氨易液化,液氨氣化時要吸收大量的熱,使周圍溫度急劇下降,所以液氨可作致冷劑。
氨極易溶于水,常溫常壓下,1體積水中大約可溶解700體積的氨氣。氨的水溶液稱氨水。計算氨水的濃度時,溶質(zhì)應(yīng)為NH3。
3、氨的化學(xué)性質(zhì):
(1)氨溶于水時,大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子(NH3H2O)。一水合氨分子(NH3H2O)不穩(wěn)定,受熱時分解為氨氣和水。
NH3+H2ONH3H2O
NH3H2ONH4++OH-
氨水顯弱堿性。
比較液氨與氨水:
名稱液氨氨水
形成氨降溫加壓
液化氨溶于水
物質(zhì)分類純凈物混合物
成分NH3NH3、NH3H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
(2)氨具有弱堿性,可以與酸(硫酸、硝酸、鹽酸等)反應(yīng),生成銨鹽。
NH3+H+=NH4+
(3)與氧氣反應(yīng)(具有還原性)
氨氣在催化劑(如鉑等)、加熱的條件下,生成一氧化氮和水,并放出熱量。此反應(yīng)是放熱反應(yīng),是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)。
4NH3+5O24NO+6H2O
4、銨鹽:由銨離子和酸根離子構(gòu)成的鹽。
如:硫酸銨【(NH4)2SO4,俗稱硫銨,又稱肥田粉】,氯化銨【NH4Cl,俗稱氯銨】,硝酸銨【NH4NO3,俗稱硝銨】,碳酸氫銨【NH4HCO3,俗稱碳銨】,它們都是白色、易溶于水的晶體。銨鹽屬于銨態(tài)氮肥。常用氮肥有硝態(tài)氮肥和尿素【CO(NH2)2】
①銨鹽受熱易分解:
NH4ClNH3+HCl
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
②銨鹽能與堿反應(yīng)放出氨氣:
NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
▲銨態(tài)氮肥,要避免與堿性肥料混合施用。
5、實驗反思:①噴泉實驗的實質(zhì)是什么?氨氣為什么可做噴泉實驗?是否只有氨氣才能做該實驗?
②用氯化銨和氫氧化鈣固體混合共熱制氨氣,應(yīng)使用什么實驗裝置?注意哪些問題?
三、硝酸:
1、硝酸的工業(yè)制法:氨催化氧化法
原理:4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
總反應(yīng)式:NH3+2O2=HNO3+H2O
2、硝酸的物理性質(zhì):
純硝酸為無色有刺激性氣味的液體,沸點較低(83℃),易揮發(fā),在空氣中遇水蒸氣形成硝酸的小液滴而呈白霧狀。98%以上的濃硝酸稱為“發(fā)煙硝酸”,69%的硝酸溶液稱為濃HNO3。濃HNO3由于HNO3分解產(chǎn)生的NO2溶于硝酸中而一般呈黃色。
3、硝酸的化學(xué)性質(zhì):
(1)不穩(wěn)定性:4HNO34NO2+2H2O+O2
硝酸越濃越易分解,因此濃HNO3應(yīng)存放在棕色試劑瓶中。
(2)強(qiáng)酸性:具有酸的通性。
(3)強(qiáng)氧化性:HNO3中的+5價N元素處于最高價態(tài),具有很強(qiáng)的氧化性。
如:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
C+4HNO3(濃)=CO2+4NO2+2H2O
鈍化作用:常溫下,濃HNO3使Fe、Al鈍化。
4、氮及其化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系:
NH4NO3NH3HNO3
N2NONO2
5、自然界中氮的循環(huán):
雷電細(xì)菌分解
遺體
固氮
作用遺體
【例題解析】
【例題1】(12分)下圖中,A是一種無色液體,G是極易溶于水的堿性氣體,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,反應(yīng)⑤是工業(yè)制X的主要反應(yīng)之一。
請按要求填空:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A:,E:F:,Y:。
(2)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為:。
(3)1molB通過反應(yīng)②得到1molF,B中F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%,則B的化學(xué)式為:。
分析:解題要尋找突破口,如“G是極易溶于水的堿性氣體”,中學(xué)階段只能是NH3,“Y是胃酸的主要成分”,推知Y是HCl;反應(yīng)⑤是以氨為原料制取X,聯(lián)想工業(yè)制硝酸的原理,可推出C是O2,J是NO,A是H2O,再推知D是H2,E是N2,X是HNO3,I是AgNO3,K是AgCl,H是NO2。反應(yīng)⑤是:4NH3+5O24NO+6H2O,反應(yīng)⑥是:3NO2+H2O=2HNO3+NO。(3)中1molB通過反應(yīng)②得到Ag和N2,從已知條件出發(fā),B中F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%,從而推知F的化學(xué)式為AgN3。
【答案】(12分)(1)H2ON2AgHCl(2)4NH3+5O24NO+6H2O(3)AgN3,
【例題2】汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CO與NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。
(1)寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度,其原因是
(3)控制城市空氣污染源的方法可以有(多選扣分)
a開發(fā)氫能源b使用電動車
c植樹造林d戴上呼吸面具
分析:解此題,一方面應(yīng)從反應(yīng)物自身的性質(zhì)入手,汽車尾氣中,CO具有較強(qiáng)的還原性,NO具有較強(qiáng)的氧化性,一定條件下,可能發(fā)生氧化還原反應(yīng);另一方面,應(yīng)緊扣題意,尋找突破口,由“生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體”,推出生成產(chǎn)物為CO2和N2。
【答案】(1)2CO+2NO2CO2+N2,
(2)SO2轉(zhuǎn)化成SO3,產(chǎn)生硫酸酸霧。
(3)a、b。
【例題3】在下圖裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi),輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾f,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶.則a和b分別是()
分析:此題考查形成噴泉的實驗,從而了解形成噴泉的實質(zhì),是要形成內(nèi)外氣壓差。
【答案】(BD)
【例題4】在100mlNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固體混合物,加熱充分反應(yīng)。右圖表示加入的混合物質(zhì)量和產(chǎn)生的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系,試計算:
(1)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度
(2)當(dāng)NaOH溶液的體積為140mL,固體混合物質(zhì)量是51.6g時,充分反應(yīng)后,生成氣體的體積為多少升?
(3)當(dāng)NaOH溶液體積為180mL時,固體混和物的質(zhì)量為51.6g時,充分反應(yīng)后,生成氣體的體積為多少升?
解析:(1)由圖可見:34.4g混合物和100mLNaOH溶液恰好完全反應(yīng)。
n(NaOH)=n(NH3)==0.5mol
c(NaOH)===5.00mol/L
(2)V(NaOH)=140mL完全反應(yīng)所需固體質(zhì)量
==48.16g51.6g,
因固體過量,所以
V(g)=22.4Lmol-1×5molL-1×0.14L=15.68L
(3)V(NaOH)=180mL完全反應(yīng)所需固體質(zhì)量
==61.92g51.6g,故NaOH過量,固體51.6g完全反應(yīng),=
V(g)=16.8L
【答案】:(1)5.00mol/L(2)15.68L(3)16.8L。
【習(xí)題精練】
一、選擇題:(每小題只有一個選項正確)
1、據(jù)稱2004年冬季將是自1869年人類有氣象觀測記錄以來的四大暖冬之最。江蘇氣溫預(yù)計較常年偏高4~6℃。這與下列各組中的兩種氣體在大氣中的含量都有關(guān)系的是:()
A.SO2、CO2B.NO2、CO
C.CO2、CH4D.NO、O3
2、美國三位醫(yī)學(xué)教授因發(fā)現(xiàn)X物質(zhì)在人體血管系統(tǒng)內(nèi)具有傳送信號的功能而榮獲1998年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。因此X物質(zhì)被譽(yù)為“生物信使分子”。已知X是一種奇電子數(shù)分子,也是一種污染大氣的無色氣體,且能使血紅蛋白失去攜氧能力。則X是:()
A.COB.HFC.CO2D.NO
3、起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)的是:()
A.工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣
B.一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮
C.氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮
D.由氨氣制碳酸氫氨和硫酸氨
4、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,①HCl②NH3③SO2④NO2分別充滿容積相同的燒瓶做噴泉實驗,都獲成功,則生成溶液物質(zhì)的量濃度相同的是:()
A.①②③B.①②③④
C.①②④D.①②
5、在NO2與水的反應(yīng)中,水:()
A.是還原劑
B.是氧化劑
C.既是氧化劑又是還原劑
D.既不是氧化劑又不是還原劑
6、密度為0.91gcm-3的氨水,質(zhì)量百分比濃度為25%(即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25),該氨水用等體積的水稀釋后,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()
A.等于12.5%B.大于12.5%
C.小于12.5%D.無法確定
7、在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中,具有的共同點是:()
A.使用吸收塔設(shè)備
B.使用尾氣吸收裝置
C.使用H2作原料
D.使用催化劑
8、工業(yè)廢氣中氮氧化合物是造成污染的主要來源。為治污,工業(yè)上通常通入NH3與之發(fā)生下列反應(yīng):NOX+NH3→N2+H2O?,F(xiàn)有NO、NO2的混合氣3L,可用同溫同壓下的3.5LNH3恰好使其完全轉(zhuǎn)化為N2,則原混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比:()
A.1:3B.2:1
C.1:1D.1:4
9、限用一種試劑,經(jīng)過一次性實驗就能鑒別下列四種溶液:Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3,應(yīng)選用:()
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.Ba(OH)2溶液D.鹽酸
10、InorganicSyntheses一書中,有一如右圖所示的裝置,用以制備某種干燥的純凈氣體。該裝置中所裝的藥品正確的是:()
A.A中裝濃硫酸,B中裝濃鹽酸
B.A中裝濃鹽酸,B中裝濃硫酸
C.A中裝氫氧化鈉濃溶液,B中裝濃氨水
D.A中裝濃氨水,B中裝氫氧化鈉濃溶液
11、對下列事實的解釋正確的是:()
A.濃硝酸在光照下變黃,證明硝酸不穩(wěn)定,且產(chǎn)物有紅棕色氣體可溶于濃硝酸
B.向某溶液中加入氯化鋇溶液和稀硝酸,生成白色沉淀,則原溶液一定含有SO42-
C.常溫下,將銅放入濃硫酸中無明顯變化,說明銅在冷的濃硫酸中鈍化
D.氯氣使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán),說明氯氣可與淀粉反應(yīng)
12、在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4molL-1和0.1molL-1。向該混合液中加入1.92g銅粉,加熱,待充分反應(yīng)后,所得溶液中的Cu2+的物質(zhì)的量濃度(molL-1)是:()
A.0.15B.0.225C.0.35D.0.45
二、填空題:
13.制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置已略去)。
⑴寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式:
.
⑵收集氨氣用法,要得到干燥的氨氣可選用作干燥劑。
⑶用圖1裝置進(jìn)行噴泉實驗,上部燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是該實驗的原理是.
⑷如果只提供如圖2的裝置,請說明引發(fā)噴泉的方法。
.
14.A、B、C、D均為中學(xué)所學(xué)的常見物質(zhì)且均含有同一種元素,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件及其他物質(zhì)已經(jīng)略去):
。
(1)若A、D的水溶液均能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅,且D為強(qiáng)酸,則A、D分別為(填寫化學(xué)式)A:,D:。
寫出A→B轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:。
(2)若A的水溶液能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),D的稀溶液能使藍(lán)色的濕潤石蕊試紙變紅。則A為,寫出A→B轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:
15.NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來,發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能,而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點,NO亦被稱為“明星分子”。請回答下列問題。
(1)NO對環(huán)境的危害在于(填以下項目的編號)
A.破壞臭氧層
B.高溫下能使一些金屬被氧化
C.造成酸雨
D.與人體血紅蛋白結(jié)合
(2)在含Cu+離子的酶活化中心中,亞硝酸根離子(NO2-)可轉(zhuǎn)化為NO,寫出Cu+和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式:。
(3)在常溫下,把NO氣體壓縮到100個大氣壓,在一個體積固定的容器里加熱到50℃,發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降,壓力降至略小于原壓力2/3就不再改變,已知其中一種產(chǎn)物為N2O,寫出上述變化的化學(xué)方程式:。
16.人類也可主動地參與氮循環(huán),合成氨工業(yè)就是參與上圖過程①的手段之一,氮肥的生產(chǎn)和使用促進(jìn)了植物體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的合成,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得了飛速發(fā)展,以天然氣為原料合成氨是新的生產(chǎn)氮肥的方法,它具有污染小、成本低等諸多優(yōu)點。其過程大體如下:
(1)請寫出用天然氣制備氫氣的化學(xué)方程式:
(2)寫出合成尿素[CO(NH2)2]反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(3)某工廠以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的含CH489.6%的天然氣100m3為原料經(jīng)過上述過程,只生產(chǎn)NH4NO3,不生產(chǎn)尿素,若生產(chǎn)中氮元素?zé)o損失,求最多可制得NH4NO3化肥的質(zhì)量。
17.下圖是銅與稀硝酸反應(yīng)的兩個實驗裝置圖,請回答下列問題:
(1)銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式______
。
(2)I實驗裝置中能否證明銅與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO氣體______________(填“能”或“不能”),簡述理由____________
。
(3)若用Ⅱ?qū)嶒炑b置進(jìn)行實驗,以證明銅與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體是NO,則:檢查氣密性的操作是__________________________________
_________________________。
在燒杯中加入一定體積的稀硝酸,打開止水夾,用注射器慢慢抽取干燥管內(nèi)的空氣,稀硝酸沿著干燥管慢慢上升,直到充滿整個干燥管,停止抽拉注射器,關(guān)閉止水夾,觀察干燥管內(nèi)的現(xiàn)象__________________________________
_______________________________________。反應(yīng)停止后,打開止水夾,用注射器抽取干燥管內(nèi)的氣體(事先已將注射器內(nèi)原有的空氣推出),關(guān)閉止水夾后取下注射器,并抽取一定量的空氣,觀察到的現(xiàn)象是_______________
__。
(4)上述實驗完成后,將注射器內(nèi)的氣體通入到NaOH溶液中,其目的是__________________
_______________。
18.某化肥廠用NH3為原料制取硝酸,再進(jìn)一步制取NH4NO3。已知:由NH3制取HNO3時的產(chǎn)率為88%;由NH3與HNO3反應(yīng)生成NH4NO3的產(chǎn)率為98%。若用100tNH3制取硝酸銨,則用于制硝酸的氨的質(zhì)量為多少噸?可制得硝酸銨多少噸?
【答案】
一、選擇題:(每小題只有一個選項正確)
1、C2、D3、A4、B5、D6、C
7、D8、A9、C10、B11、A12、B
二、填空題:
13.⑴2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
⑵向下排空氣,堿石灰
⑶打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水;氨氣極易溶于水,致使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小。
⑷打開止水夾,用手或熱毛巾將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,使得氨氣與水接觸,即可發(fā)生噴泉現(xiàn)象。
14、(1)A:H2SD:H2SO4
2H2S+3O2==2SO2+2H2O;
(2)A:NH34NH3+5O2==4NO+6H2O
15.(1)C、D。
(2)Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O
(3)3NO=N2O+NO2
16.(1)CH4+2H2OCO2+4H2
(2)2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O
(3)426.5Kg
17.(1)3Cu+2NO3–+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)不能,因為圓底燒瓶中有空氣,空氣中的氧氣會與NO反應(yīng)生成NO2,出現(xiàn)紅棕色。
(3)關(guān)閉止水夾,將干燥管放入帶有水的燒杯中,若干燥管內(nèi)的液面比燒杯中的液面低,且過一段時間后干燥管內(nèi)的液面位置保持不變,則表明該裝置的氣密性良好。銅片溶解,且表面有無色氣泡產(chǎn)生,溶液變成藍(lán)色,液面下降。有紅棕色氣體產(chǎn)生。
(4)防止污染環(huán)境。
18、52.7t,218t
生產(chǎn)生活中的含氮化合物氮肥的生產(chǎn)和使用
第二單元
第2課時氮肥的生產(chǎn)和使用
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握氨及銨鹽的性質(zhì)和用途,了解液氨和氨水的區(qū)別;
2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事項,認(rèn)識到科學(xué)使用化肥的意義;
3.學(xué)習(xí)觀察法、探究法、類比法等科學(xué)方法;
4.知道氮肥的應(yīng)用對社會生產(chǎn)的作用和對自然環(huán)境的影響;在實驗探究活動中,享受發(fā)現(xiàn)的快樂。
二、教學(xué)重點及難點
教學(xué)重點:氨氣和銨鹽的性質(zhì);
教學(xué)難點:“噴泉”實驗的原理,氨水的弱堿性。
三、設(shè)計思路
氮肥是植物生長的重要基礎(chǔ),是解決人類吃飯問題的重要因素之一。通過對“雷雨發(fā)莊稼”(自然固氮)知識的復(fù)習(xí)和生物固氮方式缺點的討論,從而將本節(jié)內(nèi)容的重點引入人工固氮(合成氮)過程的教學(xué)中來。氮肥生產(chǎn)的基礎(chǔ)是氨的合成,即可引入本節(jié)課教學(xué)重點——氨氣性質(zhì)的教學(xué)。其中,氨氣與水和酸的反應(yīng)是教學(xué)的重點。再通過氨的揮發(fā)性、刺激性氣味等性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生討論氨水作為化肥的缺點,在此基礎(chǔ)上引入固態(tài)銨鹽和氮肥知識的教學(xué)。在學(xué)習(xí)銨鹽知識的基礎(chǔ)上,師生共同討論科學(xué)使用化肥的方法和意義。
四、教學(xué)過程
[復(fù)習(xí)引入]回憶“雷雨發(fā)莊稼”的有關(guān)化學(xué)方程式。
[圖片]人類已知的三類基本固氮方式。
[討論]三種固氮方式的優(yōu)缺點。強(qiáng)調(diào)人工固氮的重要意義,引出本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)。
[化學(xué)史話]氮是農(nóng)作物生長的必須元素,大氣中游離的氮不能被植物直接吸收,通過生物固氮和自然固氮獲得的氮元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植物生長的需要。為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,科學(xué)家們苦苦探索了幾百年。20世紀(jì)初,德國化學(xué)家哈伯首次用氫氣和氮氣合成了氨,奠定了大規(guī)模工業(yè)合成化肥的基礎(chǔ)。從此,人類能為植物的生長提供足夠的氮肥,緩解了地球上有限的耕地資源與龐大的糧食需求之間的矛盾,他也因此獲得了1918年化學(xué)諾貝爾獎。
[知識鏈接]1.合成氨反應(yīng)條件苛刻的原因;
2.哈伯的功與過。
[板書]一、工業(yè)合成氨
N2+3H22NH3
[過渡]氨的成功合成在一定程度上解決了人類的吃飯問題。要讓這種重要的氣體氮化合物更好地人類服務(wù),我們必須研究它的性質(zhì)。
[板書]二、氨氣
1.氨的物理性質(zhì)
[展示]展示一瓶NH3,觀察其顏色、狀態(tài)、并聞其氣味(注意聞氣味的方法)。
[小結(jié)]氨是無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,易液化,氨液化的同時放出大量的熱;液態(tài)氨汽化時要吸收周圍的熱量,使周圍的空氣迅速變冷(常用作致冷劑)。極易溶于水(體積比1:700)。
[實驗探究1]噴泉實驗。
[觀察與思考]觀察實驗、描述實驗現(xiàn)象,分析實驗現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論?
現(xiàn)象:將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶,打開止水夾,燒杯中的水沿著導(dǎo)管噴入燒瓶,變成紅色噴泉。
結(jié)論:氨氣極易溶于水,氨氣的水溶液顯堿性。
[討論]上述產(chǎn)生噴泉的原理是什么?
[小結(jié)]膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶,大量氨氣溶于水使燒杯中氣壓急劇降低,水被吸入燒瓶形成噴泉。
[實驗探究2]氨水的不穩(wěn)定性
現(xiàn)象:
濕潤的紅色石蕊試紙變成藍(lán)色。
結(jié)論:
氨水易揮發(fā),氨氣的水溶液具有堿性。
[板書]2.氨的化學(xué)性質(zhì)
[小結(jié)](1)氨氣與水的反應(yīng)
NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-
[討論]氨水中存在哪些微粒?并與液氨進(jìn)行比較。
液氨氨水
物質(zhì)種類
粒子種類
[實驗探究3]NH3與HCl的反應(yīng)
現(xiàn)象:
燒杯中出現(xiàn)白煙。
解釋:
濃氨水、濃鹽酸具有揮發(fā)性,NH3與HCl結(jié)合,有固體NH4Cl生成。
(2)氨氣與酸的反應(yīng)
NH3+HCl=NH4Cl(白煙)
[思考]將實驗3中濃鹽酸換成濃硝酸或濃硫酸現(xiàn)象是否相同?為什么?
NH3+HNO3=NH4NO3(白煙)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
[過渡提問]其實,氨水也可以作為化肥,但現(xiàn)在人們很少用它,大家知道其中的原因嗎?
[回答]氨水中的NH3H2O不穩(wěn)定,容易分解生成氨氣,而揮發(fā)掉促進(jìn)植物生長的有效成分,降低了肥效。同時,會發(fā)出來的氨氣具有刺激性氣味,給使用帶來很大的不方便。
[追問]從前面的探究活動中,我們來思考一下,有沒有什么方法可以解決這個問題?
[回答]可以將氨氣與酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化成固態(tài)銨鹽加以使用。
[過渡]回答得很好!銨鹽就是目前我們使用最多的固態(tài)氮肥的主要成分,對銨鹽的性質(zhì)的了解,是科學(xué)使用化肥的基礎(chǔ)。
[板書]三、銨鹽的性質(zhì)
1.受熱分解
[實驗探究4]①進(jìn)行實驗,②描述實驗現(xiàn)象,③寫出化學(xué)方程式。
現(xiàn)象:加熱,試管中產(chǎn)生白煙,試管口重新生成白色固體。
NH4Cl=NH3↑+HCl↑
NH3+HCl=NH4Cl
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
[拓展視野]由上述反應(yīng)式可以看出,NH4Cl、NH4HCO3受熱都能分解,都有NH3產(chǎn)生,但不是所有的銨鹽受熱分解都能產(chǎn)生NH3。
例如NH4NO3的分解:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O
[板書]2.與堿共熱放出氨氣
[實驗探究5]①進(jìn)行實驗,②描述實驗現(xiàn)象,③寫出化學(xué)方程式。
現(xiàn)象:產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
[思考與交流]根據(jù)上述性質(zhì),分析討論此性質(zhì)有何應(yīng)用?
(1)銨根離子的檢驗;
(2)氨氣的實驗室制法;
(3)避免銨態(tài)氮肥與堿性肥料混合施用。
[板書]3.氮肥簡介
(1)銨態(tài)氮肥:NH4Cl(氯銨)、NH4HCO3(碳銨)、(NH4)2SO4(硫銨)、NH4NO3(硝銨)。
(2)其他氮肥:硝態(tài)氮肥。如:KNO3。
有機(jī)態(tài)氮肥。如:CO(NH2)2。
[問題思考]
1.檢驗氨氣是否充滿試管的方法是,觀察到的現(xiàn)象是。
2.能否用濃硫酸干燥氨氣?
答案:1.用濕潤的紅色石蕊試紙放到管口試紙變藍(lán)
2.不能因為氨氣能與硫酸反應(yīng)
[作業(yè)]教材第102頁:練習(xí)與實踐第1(2)、2(3)題
生產(chǎn)生活中的含氮化合物氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化
第二單元
第1課時氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握N2、NO和NO2的重要性質(zhì);
2.了解氮氧化物的用途及對大氣的污染,知道硝酸型酸雨形成的過程和防治方法。
3.從“雷雨發(fā)莊稼”原理中學(xué)會推理的科學(xué)方法。
4.通過比較NO和NO2的性質(zhì)學(xué)會類比的科學(xué)方法。
5.提高環(huán)保意識,培養(yǎng)愛護(hù)環(huán)境的態(tài)度,形成與大自然友好相處的情感。
二、教學(xué)重點及難點
教學(xué)重點:N2、NO、NO2的化學(xué)性質(zhì)及對環(huán)境的影響。
教學(xué)難點:NO2與H2O的反應(yīng)。
三、設(shè)計思路
在單元內(nèi)容學(xué)習(xí)之前,利用多種方式向?qū)W生展現(xiàn)氮元素對于人類生產(chǎn)生活的重要性,激發(fā)他們學(xué)習(xí)本單元知識的濃厚興趣。本課時教學(xué)內(nèi)容由自然界常見的閃電過程所引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)入手,用“一分為二”的觀點組織教學(xué)內(nèi)容。氮氧化物的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物既可以促進(jìn)植物生長,同時它也會引起硝酸型酸雨和光化學(xué)煙霧,而給人類帶來一定的危害。為了趨利避害,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)氮氣、一氧化氮和二氧化氮性質(zhì)的基礎(chǔ)上,提出一些解決此類環(huán)境污染問題的主要辦法,以提高他們的環(huán)保意識,形成與大自然友好相處的情感。教學(xué)中,用“魔鬼谷”的材料激發(fā)學(xué)生對“雷雨發(fā)莊稼”原理的探究,從而對本節(jié)知識內(nèi)容作一小結(jié)。而“氮氧化物對環(huán)境的影響”應(yīng)該建立在學(xué)生調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,通過師生之間的討論和“汽車尾氣處理”知識的拓展,學(xué)生可以形成一定的辯證思想和問題解決能力。
四、教學(xué)過程
[引入]氮是生命的基礎(chǔ),在我們的生產(chǎn)生活中無處不在,發(fā)揮著不可取代的作用。
[提問]氮元素在自然界以什么形式存在?
[回答]以游離態(tài)形式存在于空氣中,以化合態(tài)形式存在于多種無機(jī)物及有機(jī)物中。
[板書]一、氮氣
1.氮元素的存在
[觀察與思考]美麗的閃電除了給我們帶來的視覺和聽覺上的沖擊,還帶來了什么?
[板書]2.氮元素的固定
(1)與氧氣反應(yīng):N2+O2=2NO
[視頻]氮氣與氧氣在通電情況下的反應(yīng)。
[過渡]游離態(tài)的氮氣植物無法吸收,只有“固定”下來的化合態(tài)的氮元素經(jīng)過一定形式的轉(zhuǎn)化,才有可能被植物吸收利用。在這些轉(zhuǎn)化的過程中,一氧化氮和二氧化氮就是兩種重要的中間產(chǎn)物。
[板書]二、一氧化氮和二氧化氮
1.NO和NO2的物理性質(zhì):
[展示]展示一瓶NO和一瓶NO2,描述其物理性質(zhì)
[小結(jié)]NO:無色、無味、微溶于水的有毒氣體。
[辨證思維拓展材料]少量一氧化氮有利于人體健康。
NO2:紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水。
[板書]2.NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
(1)NO不與水反應(yīng),在常溫下易與O2化合生成NO2:
2NO+O2=2NO2
(2)NO2難被O2氧化,易與水反應(yīng)生成HNO3和NO。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
[材料分析]在新疆和青海交界處有一狹長山谷,每當(dāng)牧民和牲畜進(jìn)入后,風(fēng)和日麗的晴天頃刻間電閃雷鳴,狂風(fēng)大作,人畜往往遭雷擊倒下。奇怪的是這里的牧草茂盛,四季常青,被當(dāng)?shù)啬撩穹Q為“魔鬼谷”。請同學(xué)們用簡單的化學(xué)方程式來解釋此地牧草茂盛的原因。
“雷雨發(fā)莊稼”的科學(xué)道理:
N2+O2=2NO
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
硝酸硝酸鹽
[拓展視野]氮的其它氧化物:
N2O俗名笑氣,是一種麻醉劑;
N2O3是亞硝酸(HNO2)的酸酐;
N2O4是無色氣體;
N2O5是硝酸的酸酐,是一種白色固體。
[板書]3.氮氧化物的用途:
制氮肥、硝酸等。人體中極少量NO會促進(jìn)血管擴(kuò)張,防止血管栓塞。
[知識小結(jié)]氮氣及其氧化物的化學(xué)性質(zhì)
[過渡]氮氧化物在被人類利用的同時,也給我們的生存環(huán)境帶來了一定的傷害。我們應(yīng)該怎樣利用所學(xué)的知識來對這些環(huán)境污染問題進(jìn)行防治呢?
[板書]三、氮氧化物對環(huán)境的污染和防治
[閱讀和討論]閱讀教材第97頁,試討論大氣中氮氧化物的來源、危害和防治方法。
氮肥的生產(chǎn)
[小結(jié)]來源金屬的冶煉
汽車等交通工具的使用
形成硝酸型酸雨
危害造成光化學(xué)煙霧
破壞臭氧層。
使用清潔能源
防治汽車尾氣轉(zhuǎn)化
化肥、硝酸廢氣處理
其他措施。
[問題解決]汽車尾氣(含烴類、CO、NO和NO2等)是城市主要污染源之一,治理的辦法之一是在汽車排氣管裝上催化轉(zhuǎn)化器,使NO或NO2與CO反應(yīng)
生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體,請用相應(yīng)的化學(xué)方程式來表示
2CO+NO=2CO2+N2
4CO+2NO2=4CO2+N2
[交流與討論]制硝酸的過程中發(fā)生了下面的反應(yīng),理論上通過多次循環(huán)吸收,可使原料充分利用,并減少污染物的排放以保護(hù)環(huán)境。
2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
試討論NO2或NO與O2以何種物質(zhì)的量比通入水中能恰好被水完全吸收?
4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3
[作業(yè)]1.教材第102頁:練習(xí)與實踐第2(2)題;
2.調(diào)查研究:了解氮氧化物對環(huán)境的影響。